AiF-FV-Nummer 10791

Entwicklung neuer Filtermedien zur Optimierung des Abscheideverhaltens von physiologisch-biologisch aktiven Substanzen in "laminar-air-flow"-Bänken

Status & Laufzeit

Abgeschlossen: 01.08.1996 bis 31.07.1998

Forschungsstellen

  • Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V.
    Bliersheimer Str. 58 - 60, 47229 Duisburg
    http://www.iuta.de

Zusammenfassung

Die wesentlichen Ziele des Forschungsprojektes waren die Verbesserung des Personenschutzes von Sicherheitswerkbänken beim Umfang mit physiologisch-biologischen Substanzen, die Vermeidung einer Kontamination der Umwelt mit diesen Substanzen sowie eine vereinfachte Entsorgung der neuen Adsorptiv-Reaktiv-Filter aus den Sicherheitswerkbänken. Am Beispiel der Zytostatika wurde untersucht, inwieweit das Verdampfen dieser physiologisch-biologisch aktiven Substanzen während des Umganges innerhalb einer Sicherheitswerkbank zu einer Kontamination des Aufstellungsraums führt. Dabei wurde von der Arbeitshypothese ausgegangen, dass die in den Sicherheitswerkbänken eingesetzten Hochleistungsschwebstofffilter zytostatikahaltige Partikel in der Abluft zurückhalten, die abgeschiedenen Partikel mit der Zeit in die Dampfphase übergehen und die gasförmigen Substanzen dann ungehindert in den Aufstellungsraum der Bänke gelangen. Zur Aufnahme des Ist-Zustandes wurden in den Zubereitungsräumen für Zytostatika Messungen durchführt und die Konzentration von partikel- und gasförmig vorliegenden Zytostatika bestimmt. Diese Untersuchungen erforderten im Vorfeld die Entwicklung leistungsfähiger Methoden zur Probenahme, insbesondere der gasförmigen vorliegenden Anteile von Zytostatika, und der anschließenden Analytik. Als Analysengeräte wurden CE, GC-MS, HPLC und IPC-MS eingesetzt. Wesentlich für die Beschreibung von Verdampfungsvorgängen ist die Kenntnis des Dampfdruckes der betrachteten Substanzen. Da in der Literatur und in den Datenblättern keine Werte des Dampfdruckes der in der Bundesrepublik häufig eingesetzten Zytostatika Cyclophosphamid und 5-Fluorouracil existieren, wurde im Rahmen dieses Projektes der Dampfdruck experimentell bestimmt. Aus diesen Messergebnissen wurden die theoretische Sättigungskonzentration und die Verdampfungszeiten zytostatikahaltiger Partikel abgeleitet. Die Ergebnisse zeigen, dass die betrachteten Zytostatika zeitnah während der Handhabung innerhalb der Sicherheitswerkbank verdampfen können, anschließend die Hochleistungs-schwebstofffilter durchdringen und in den Aufstellungsraum der Sicherheitswerkbank gelangen. Auf diesen Ergebnissen aufbauend wurden geeignete Adsorbentien für den Aufbau eines Adsorptiv-Reaktiv-Filters ausgewählt, um die zytostatikahaltige Gasphase am Luftauslass der Sicherheitswerkbank abzuscheiden. Insbesondere wurden dafür Aktivkohlen, Adsorberharze, Kieselgele und Zeolithe untersucht. Möglichkeiten der Konfektionierung wurden aufgezeigt sowie der Einbauort zur Aufrüstung bestehender Sicherheitswerkbänke festgelegt. Der Abscheidewirkungsgrad und der Druckabfall, der beim Durchströmen des Medi-ums zu überwinden ist, sind die entscheidenden Qualitätsmerkmale für den Einsatz der Adsorptiv-Reaktiv-Filter in den Sicherheitswerkbänken. Versuche zur Bestimmung des Druckabfalls wurden in dem dafür konzipierten und aufgebauten Prüfstand durchgeführt. Es wurden erste orientierende Messungen zur Bestimmung des Abscheidewirkungsgrades der neuen Adsorptiv-Reaktiv-Filter durchgeführt. Derzeit erfolgt die Optimierung der Analysenmethoden, um die aktuellen Nachweisgrenzen zu verbessern. Die exakte Bestimmung des Abscheidewirkungsgrades der neuen Adsorptiv-Reaktiv-Filter wird erst damit möglich. Der Einbau der neuen Adsorptiv-Reaktiv-Filter im Abluftbereich der Sicherheitswerkbank wird favorisiert, da er sich besonders für die nachträgliche Integration in bereits bestehende Werkbänke eignet. Die Abmessungen der Abluftfilter sind bei allen kommerziell erhältlichen Sicherheitswerkbänken relativ klein. Des weiteren besteht die Möglichkeit, neue Adsorptiv-Reaktiv-Filter außerhalb der Werkbank zu befestigen. Diese sind dann besonders leicht zugänglich, so dass der spätere Ausbau und die Entsorgung schnell und kostengünstig erfolgen kann.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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